谢 辉，刘煜光，闫 龙

(天津大学机械工程学院，天津 300072)

碾压机是筑路、筑坝中最重要的工程机械之一.碾压机的工作过程是按照施工要求对碾压条带进行往复碾压．为了保证碾压作业的高精准性和高覆盖率，车辆需要明确其确切的位置和方向．但是，土石料大坝堆石料区石块粒径可达60cm[1]，凹凸不平的地面不可避免地产生动作俯仰和横滚，使GPS天线端与车体中心不重合，测得的GPS数据存在误差和定位精度下降等问题．又由于复杂的山体阻碍卫星信号或环境中的障碍物形成多径干扰，导致接收GPS信号失真，出现短暂失效过程，而且碾压机的铰接式结构会导致前车身航向和后车身航向不一致，给航向感知带来困难．

利用多种传感器耦合技术可以获得精确的感知方案．为了克服GPS在障碍物阻挡信号处的定位精度，Suhr等[2]通过粒子滤波器将相机识别信息、数字地图与GPS信息进行融合，然而由于特征识别任务以及使用相机计算深度信息的困难，准确性受到限制．Gruyer等[3]与Schindler等[4]为了提高特征识别精度，利用相机检测车道标记，并与GPS和IMU融合来提高横向定位精度，然而在施工现场增加车道线会使施工工艺繁琐，而且车道线标记检测也会面临不同的光照和不良的车道标记等挑战．Wan等[5]利用LiDAR来改善定位系统准确性和鲁棒性，自适应地使用来自GNSS、LiDAR和IMU的信息构建多传感器融合框架，搭建了一套鲁棒的且精确度达到厘米级定位的系统，然而激光雷达在烟……